JP2009004448A - 部品認識装置、表面実装機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実装ヘッド6に保持された電子部品2を集光レンズ25とイメージセンサ28とからなる単一の受光カメラ20により撮影し、得られた画像に基づいて前記電子部品2の保持状態を認識する部品認識装置8であって、電子部品2の表面から第一方向に出た第一光線L1、第二方向に出た第二光線L2を集光レンズ25に入射させつつイメージセンサ28により受光して電子部品2の第一画像、第二画像を撮像する構成であるとともに、第一光線L1、第二光線L2のうち、集光レンズ25に達するまでの幾何学的な光路長が短い側の光線を受光して得られる画像がピントが合った画像となるように受光カメラ20を配置する一方、幾何学的な光路長が長い側の光線の光路上に屈折率が1以上の媒質Bを設けて当該幾何学的な光路長が長い側の光線を境界面で屈折させつつ媒質内部を透過させることにより、他方側の画像についてもピントが合った画像となるように設定した。
【選択図】図3
Description
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、画質不良等を生じさせることなく、単一の受光カメラで部品を2方向から撮影することを目的とする。
(一)イメージセンサの像面から出て集光レンズに入射した光が被写体側の物体面上で像を結び、かつ被写体側の物体面から出て集光レンズに入射した光がイメージセンサの像面上で像を結ぶ状態
(二)イメージセンサの像面から出て集光レンズに入射した光が被写体側の物体面上で像を結び、かつバックライトから出て被写体の周囲を通過しつつ集光レンズに入射した光がイメージセンサの像面上で像を結ぶ状態
・前記第一光線と、前記第二光線とを前記集光レンズに時間をずらして入射させ、前記イメージセンサによる両光線の受光を、時間を前後して行う構成とする。このような構成としておけば、所望の部品画像が得られる。
・前記ヘッドユニットに前記実装ヘッドが列をなして複数個設置されたものにおいて、前記部品認識装置を前記ヘッドユニットに前記実装ヘッドの並び方向に移動可能に取り付ける構成とする。このようにしておけば、取り出した電子部品を基板に運ぶ時間を利用して、スキャン動作(電子部品の撮影)を実行できるから、スキャン動作を行う時間をそれ専用に設ける必要がなく、部品実装処理を効率的に進めることが可能となる。
(1)第一光線L1、第二光線L2のうち、集光レンズ25に達するまでの幾何学的な光路長Fが短い側の光線を受光して得られる画像がピントが合った画像となるように受光カメラ20を配置する構成とする。
(2)幾何学的な光路長Fが長い側の光線の光路上に屈折率が1以上の媒質Bを設け、光線を境界面B1、B2で屈折させつつ当該媒質内部を透過させる構成とする。
D:媒質Bの全長
k:媒質Bの屈折率nの逆数
本表面実装機1によれば、電子部品2の下面画像、側方画像の2画像に基づいて電子部品2を認識している。従って、電子部品2の姿勢を正確に認識できる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
2…電子部品
7…ヘッドユニット
8…部品認識装置
20…受光カメラ
25…集光レンズ
28…イメージセンサ
30…プリズム群
31…第一プリズム(本発明の「第一導光手段」に相当)
33…第二プリズム(本発明の「第ニ導光手段」、「媒体」に相当)
37…第三プリズム
L1…第一光線
L2…第二光線
Claims (7)
- 基台上を水平移動可能とされた実装ヘッドに保持された電子部品を集光レンズとイメージセンサとからなる単一の受光カメラにより撮影し、得られた画像に基づいて前記電子部品の保持状態を認識する部品認識装置であって、
前記電子部品の表面から第一方向に出た第一光線、或いはバックライトより第一方向に出て前記電子部品の周囲を通過した第一光線を前記集光レンズに導く第一導光手段又は、
前記電子部品の表面から第二方向に出た第二光線、或いはバックライトより第二方向に出て前記電子部品の周囲を通過した第二光線を前記集光レンズに導く第二導光手段のうち、少なくともいずれか一方の導光手段を備え、
前記第一光線を前記集光レンズに入射させつつ前記イメージセンサにより受光して前記電子部品の第一画像を撮像し、
前記第二光線を前記集光レンズに入射させつつ前記イメージセンサにより受光して前記電子部品の第二画像を撮像する構成であるとともに、
前記第一光線、前記第二光線のうち、前記集光レンズに達するまでの幾何学的な光路長が短い側の光線を受光して得られる画像がピントが合った画像となるように前記受光カメラを配置する一方、幾何学的な光路長が長い側の光線の光路上に屈折率が1以上の媒質を設けて当該幾何学的な光路長が長い側の光線を境界面で屈折させつつ前記媒質内部を透過させることにより、他方側の画像についてもピントが合った画像となるように設定したことを特徴とする部品認識装置。 - 前記第一光線と、前記第二光線とを前記集光レンズに時間をずらして入射させ、前記イメージセンサによる両光線の受光を、時間を前後して行う構成としてあることを特徴とする請求項1に記載の部品認識装置。
- 前記電子部品と前記部品認識装置とを相対移動させつつ前記電子部品の第一画像と第二画像を前記受光カメラによって撮影するものであって、
前記第一導光手段と前記第二導光手段とを前記相対移動方向に一定距離離して配置し、
前記相対移動する電子部品が前記第一導光手段に対応する位置を通過する通過タイミングに合わせて前記受光カメラにより電子部品の第一画像を撮影し、
前記相対移動する電子部品が前記第二導光手段に対応する位置を通過する通過タイミングに合わせて前記受光カメラにより電子部品の第二画像を撮影する構成としてあることを特徴とする請求項2に記載の部品認識装置。 - 前記相対移動する電子部品の移動経路の下方に前記第一導光手段を配置する一方、
前記相対移動する電子部品の移動経路を挟んで前記第二導光手段と、前記バックライトとを対向配置するとともに、
前記相対移動する電子部品の下面から出て下方に向かう前記第一光線を前記第一導光手段を介して前記受光カメラに入光させて前記電子部品の第一画像を撮影し、
前記バックライトより照射され前記移動経路を横切りつつ進んで前記相対移動する電子部品の周囲を通過する前記第二光線を前記第二導光手段を介して前記受光カメラに入光させて前記電子部品の第二画像を撮影することを特徴とする請求項3に記載の部品認識装置。 - 前記媒質はプリズムであり、前記導光手段を兼用していることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の部品認識装置。
- 基台と、
実装対象の基板を基台上に搬入する基板搬送手段と、
前記基台上に設けられ、電子部品の供給を行う部品供給部と、
前記電子部品の保持機能を有し、前記部品供給部を通じて供給される前記電子部品を基板上に実装する実装動作を行う実装ヘッドと、
前記実装ヘッドが設けられるヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットを前記基台上において水平移動させるヘッド駆動装置と、
請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載された部品認識装置と、を備えたことを特徴とする表面実装機。 - 前記ヘッドユニットに前記実装ヘッドが列をなして複数個設置されたものにおいて、前記部品認識装置を前記ヘッドユニットに対して前記実装ヘッドの並び方向に移動可能に取り付けたことを特徴とする請求項6に記載の表面実装機。
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